Техника в руках дикаря: как и откуда?
Федор Чешко
Техника в руках дикаря: как и откуда?
Существует несколько вариантов перечня изобретений, с которых началась наша техническая цивилизация. Чаще всего таковыми называют использование огня, рычаг, парус, колесо.
Значение этих изобретений невозможно переоценить. Огонь – это не только тепло, свет и какая-никакая защита от хищного зверья; это еще и настоящая физиологическая революция. Жаренная, печеная на углях, а в последствии и вареная пища избавила наших предков от необходимости употребления «внутрь» изрядного количества вредных веществ, облегчила и ускорила процесс пищеварения, что помогло не только продлить жизнь, но и высвободить дополнительные ресурсы организма для умственной деятельности.
Колесо и парус – не просто начало развития транспорта, а возможность расширения кругозора, без которого невозможно ни умственное, ни нравственное развитие.
Ну, а рычаг – наверняка первое из освоенных человеком технических средств, позволяющих без наращивания прилагаемого усилия существенно увеличить совершаемую работу (имеется в виду физическая величина, измеряемая в Джоулях).
ВременнАя пропасть, лежащая между перечисленными изобретениями, невольно вызывает в памяти полковника Скалозуба с его хрестоматийным «дистанция огромного размера». Огнем пользовались еще синантропы и иже с ними. Рычаг… Нет, его изобрел отнюдь не Архимед. Наверное, всех нас в начальных классах средней школы приводило в восторг забавное словосочетание – «палка-копалка», пра-праматушка всего сельхозинвентаря. Так вот, древне-греческий ученый лишь (ничего себе «лишь»!) подвел теоретическую базу под то, что его далекие обезьяноподобные предки не могли не открыть на практике – переворачивая теми самыми палками-копалками камни в поисках пищи (от одного вида которой великого сиракузца наверняка бы стошнило). Ну, а парус и колесо – это уже неолит… а может, и позже – ведь четкие грани между раннекаменным, позднекаменным и бронзовым веками провести невозможно…
Но несмотря на временнЫе разрывы, изобретения эти роднит одно: каждое из них – сознательный и принципиальный отход от естественности. Огонь – одно из самых страшных для всего живого явлений природы, и до человека ни одна живая тварь не додумалась использовать его для своих нужд. В природе много примеров произвольного качения, но принцип движителя, вращающегося на оси, ей (природе) не ведом. Некоторые животные, насекомые и почти все птицы используют силу ветра, но парус в чистом виде эволюция не удосужилась изобрести… Что? Ах, ну да, конечно – «португальский кораблик». И «парусник». В общем, если по-простому – Physalia и Velella, «колонии, в состав которых входят как полипоидные, так и медузоидные особи». Распространены преимущественно там, «где не ощущается губительного действия низких температур»; обладающая наиболее выраженным парусом Velella вообще живет только в открытом океане… Итак, пара разновидностей кишечнополостных (в зависимости от породы до 12—30 см «по длинной оси поплавка») – вот и весь парусный флот естественной эволюции.
А рычаг… Многие животные используют примитивные орудия труда; обезьяны и даже белки швыряют в противников, чем попало; голопогосские вьюрки поленились отращивать себе клюв и выковыривают пищу из труднодоступных мест иглами кактусов… Достать, выцарапать, ударить издалека или посильнее… Но что движение «к себе» можно преобразовать в усиленное далеко за пределы мускульных возможностей «от себя» – до этого додумались только наши прямые и не очень прямые пращуры.
И именно поэтому я бы внес в список краеугольных камней технической цивилизации еще и лук. Потому что, насколько можно сейчас судить, это первый созданный человеком специализированный АППАРАТ (во всяком случае, первый из доживших до наших дней). И судьбоносность его для цивилизации Человека Разумного тоже представляется очень немалой.
Ведь аппарат-лук по своим боевым качествам (скорострельность, дальнобойность, возможность ведения плотного огня «по площадям») превосходит любой из инструментов сходного назначения – пращу, копьеметалку, бумеранг… (Оговорюсь: различие между терминами аппарат и инструмент несколько условно, однако ниже, надеюсь, нам еще выпадет возможность подробно вернуться к этому вопросу).
А как же они, предки-то наши (в широком смысле), додумывались до своих изобретений?
Герой известного фильма «Весна» утверждал, будто точно знает, как делаются открытия: «Сел, задумался… открыл! Тут главное – задуматься правильно».
А чему учит нас наука технология? Да-да, первоначальный (и, пожалуй, истинно-правильный) смысл этого популярного слова – именно «наука о технике», а не «способ производства», как нынче отчего-то повелось его трактовать. Итак, чему же она учит, наука-то? Какие вообще есть, так сказать, методы производства изобретений?
Попробуем перечислить.
1. Метод заимствования принципа, он же аналоговый. На этом методе, в частности, основана бионика: стык практической биологии и техники, цель которого – технические воплощения принципов строения живых организмов. Не к чести советских фантастов, длительное время над бионикой принято было подтрунивать (в лучшем случае). А, например, Эльдар Брагин в своей «Стране дремучих трав» вообще разделал под орех если и не всю сию науку, то уж во всяком случае, ее энтомологическое направление. Действительно, разве достойно венцу эволюции учиться у всяких там тараканов? Мы своим развитым умом дойдем до такого, чего слепым силам природы и не снилось! Очень гордая точка зрения. Однако, прежде чем кичиться умищем, давайте-ка создадим транспортное средство, равное по проходимости… да хоть тому же таракану. Впрочем, куда нам…
Как это часто бывает, вместо несостоятельности ниспровергаемого Брагин лишь продемонстрировал крайне поверхностное знание предмета. Так, в жуке-плавунце он не выискал ничего примечательнее двухфокусного зрения, позволяющего одинаково хорошо видеть в воздушной и водной средах. И, конечно же, до использования оного принципа в оптических приборах (из коих Брагин сумел назвать только очки) Человек Разумный осилил додуматься безо всяких там насекомых подсказок. А разве не следовало бы товарищу фантасту вспомнить давнюю мечту военных? Мечту о гибриде самолета с подводной лодкой (причем не одноразовой, а чтоб еще и всплывать умела)… Да, мечта сия давнишня, но в настоящий момент так же далека от реализации, как и в пору своего зарождения. А вот у плавунца получается – у того самого плавунца, который согласно нынешним нашим познаниям в аэродинамике вообще, подлец, не имеет никакого права летать.
Давайте-ка, господа-товарищи Разумные Человеки, смирим гордыню и честно-откровенно признаем: созданные природой двигатели и движители всегда универсальны, многофункциональны и на всех исторических этапах били и бьют наши достижения по всем статьям. И разве же только о транспортных аппаратах речь! Впрочем, мы отвлеклись.
2. Метод некритического (или произвольного) моделирования. Это – мягко говоря. Более откровенное именование – «метод проб и ошибок», известный также как метод ползучего эмпиризма, а уж если по-народному – научного (верней, НЕнаучного) тыка. Совокупность названий достаточно полно раскрывает его сущность. Однако же при помощи именно этого метода сделан ряд серьезнейших изобретений. Один из возможных примеров – процесс вулканизации каучука, т. е. производства резины, без коей просто немыслима современная жизнь.
Природный каучук, как известно, имеет очень узкий температурный интервал эластичности: в жару он липнет, в холода трескается… И кто только не пытался этот предел расширить! Среди прочих – люди, не обременные особыми знаниями в избранной области исследований, зато весьма деятельные и энергичные. А дабы испытуемый материал в процессе издевательств над оным не лип к рукам, господа естествоиспытатели посыпали его, чем попало. Тальком, песком, серной пудрой (которая широко использовалась и используется до сих пор в борьбе с бактериальными, грибковыми и насекомыми паразитами растений, домашних животных и их хозяев)… И вот однажды, расстроившись из-за очередной неудачи, исследователь в сердцах швырнул ком каучука об горячую печную плиту. Счастье номер раз – именно этот кусок был вывалян в сере. Счастье номер два – это был последний кусок каучука (весьма в то время дорогого); исследователь, подуспокоившись, принялся его искать… и в зоне соприкосновения каучука, серы и горячей плиты обнаружил тонкую пленку того, что известно нам как резина.
